Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Серый Дмитрий Гаврилович

Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах
<
Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Серый Дмитрий Гаврилович. Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах : Дис. ... канд. техн. наук : 06.01.02 : Краснодар, 2005 138 c. РГБ ОД, 61:05-5/3334

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса по охране земель на водосборах малых водотоков 9

1.1 Факторы, влияющие на формирование поверхностного стока в условиях предгорной зоны Краснодарского края 9

1.2 Существующие методы определения максимальных расходов поверхностных вод 14

1.3 Анализ способов задержания крупных фракций наносов с сельскохозяйственных угодий 16

1.4 Оценка сооружений по охране сельскохозяйственных угодий и методики их гидравлического расчета .19

Выводы 29

2 Обоснование экологической инфраструктуры на водосборах малых водотоков и разработка конструкций защитных сооружений 31

2.1 Обоснование экологической инфрастуктуры на водосборах малых водотоков 31

2.2 Классификация защитных сооружений 32

2.3 Конструкции и принцип действия защитных сооружений 34

2.3.1 Защитные сооружения лабиринтного типа 34

2.3.2 Защитные сооружения сегментного типа 38

2.4 Варианты конструкций защитных сооружений 38

Выводы 43

3 Оптимизация геометрических параметров защитных сооружений 45

3.1 Исследование геометрических параметров бокового водослива с зубчатым гребнем 45

3.2 Обоснование геометрических параметров камеры отстаивания 53

3.3 Оптимизация геометрических параметров камеры для задержания плавающих веществ и пропускной камеры 56

Выводы 65

4 Гидравлические исследования защитного сооружения лабиринтного типа 66

4.1 Вопросы моделирования 66

4.1.1 Обоснование выбора масштаба модели защитного сооружения 66

4.1..2 Описание экспериментальной установки защитного сооружения 70

4.1.3 Приборы и точность измерений 72

4.1.4 Методика исследований по очистке поверхностного стока 75

4.2 Исследование глубины потока на боковом водосливе с зубчатым гребнем 77

4.3 Исследования изменения гидравлических параметров потока в камерах сооружения 92

4.4 Исследование эффективности задержания крупных фракций наносов в защитном сооружении 95

4.5 Разработка методики расчета защитных сооружений на водосборах малых водотоков 107

Выводы 109

5 Технологическая схема работы защитных сооружений на водосборах малых водотоков 110

5.1 Технологическая схема задержания крупных фракций наносов 110

5.2 Рекомендуемые типы защитных сооружений на водосборах малых водотоков для предгорной зоны Краснодарского края 113

5.3 Рекомендации по эксплуатации защитных сооружений 120

5.4 Экономическая эффективность 121

Выводы 123

Общие выводы 124

Список использованных источников 126

Приложение

Введение к работе

Актуальность проблемы. Ежегодно с возделываемых земель РФ во время выпадения осадков и таяния снегов смывается до 260 млн. т почвы. В районах с расчлененным рельефом ежегодный смыв почвы составляет от 2 до 40 т/га. Нередко смыв достигает 50-80, а при катастрофических ливнях - до 250 т/га и более. Пренебрежение принципами противоэрозионной организации территории закладывает основу для непрекращающегося развития эрозии почв. Основными факторами воздействия на почвенный покров являются выпас скота и земледелие. Полностью разрушают почвенный покров урбанизация территорий, строительство транспортных систем, гидротехнических сооружений и горнодобывающих предприятий. Большой объем наносов, приносимых реками в водохранилища, нередко влечет их быстрое заиление.

Для предотвращения заиления малых водотоков наносами необходимо перехватить поверхностный сток с сельскохозяйственных угодий. Существующие природоохранные сооружения для очистки сточных вод не находят применения на малых водотоках, так как занимают большие площади сельскохозяйственного назначения или являются энергоемкими и сложными в эксплуатации.

Наряду с устранением причин нерационального использования ресурсов малых водотоков необходимо устранение последствий антропогенного воздействия, которые требуют взвешенного подхода к применению на них защитных сооружений и проведения исследований для совершенствования теории, методов, технических средств и технологий восстановления состояния земель на водосборах. Создание экологической инфраструктуры на водосборах, направленной на восстановление и охрану природных комплексов, мало изучено и является актуальной проблемой использования земель сельскохозяйственного назначения.

Работа выполнена в соответствии с тематикой НИР Кубанского ГАУ «Геосистемный мониторинг, охрана вод и водных объектов, мелиорация земель бассейнов рек и ресурсосберегающих технологий воспроизводства плодородия почв» (номер гос. регистрации 01200113456).

Цель работы - разработка конструкций и обоснование параметров

защитных сооружений для охраны земель на водосборах.

Задачи исследований:

оценить природно-климатические и техногенные факторы,

влияющие на формирование поверхностного стока с сельскохозяйственных угодий;

разработать конструкции защитных сооружений для технологического управления процессом охраны земель на водосборах;

выполнить исследования для оптимизации параметров защитных сооружений на малых водотоках;

установить закономерности движения потока в камерах защитного сооружения для определения зон скопления крупных фракций наносов;

разработать методику расчета параметров защитного сооружения;

разработать технологическую схему задержания крупных фракций наносов.

Методы исследований. В работе использованы методы

математического анализа и планирования эксперимента. Лабораторные исследования подтверждают аналитические решения дифференциальных уравнений движения жидкости.

Достоверность научных результатов подтверждается значительным объемом экспериментальных исследований защитного сооружения с применением аттестованных приборов, а также проведением статистической обработки на ПЭВМ.

Научная новизна работы:

конструктивная форма входной части защитного сооружения; теоретические зависимости для расчета изменения глубины воды по длине водослива с зубчатым гребнем;

теоретические и экспериментальные зависимости для оптимизации параметров камер защитного сооружения;

методика расчета параметров защитного сооружения; технологическая схема работы защитных сооружений.

Практическая значимость работы состоит в разработке новых конструкций защитных сооружений в устьевых участках малых водотоков, рельефных понижениях, простых в эксплуатации, не требующих энергетических затрат и адаптированных к морфологии рельефа, методики расчета их параметров, а также технологических схем задержания крупных фракций наносов, выносимых поверхностным стоком с сельскохозяйственных угодий в водные объекты предгорной зоны Краснодарского края.

Личный вклад автора. В диссертации изложены результаты работы, полученные лично автором при проведении теоретических и экспериментальных исследований. Разработаны новые конструкции защитных сооружений для технологического управления процессом охраны земель на водосборах. Оптимизированы параметры камер защитных сооружений. Разработана конструктивная форма входной части защитного сооружения в виде водослива с зубчатым гребнем, обеспечивающая эффективные условия задержания крупных фракций наносов. На основании полученных теоретических и эмпирических зависимостей разработана методика расчета параметров камер защитного сооружения. Экспериментально установлены места скопления крупных фракций наносов. Разработаны технологические схемы работы защитного сооружения.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований

1 использованы ОАО «Кубаньводпроект» при проектировании конструкций

защитных сооружений на территории СПК «Апшеронский» Апшеронского района Краснодарского края.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практических конференциях Кубанского госагроуниверситета (1997-2005 гг.), на Краевой научно-практической конференции «Научные достижения молодежи - Кубани» (2000-2002 гг.), на отраслевом научно-техническом совете по мелиорации Департамента сельского хозяйства и продовольствия Краснодарского края (2002 г.).

Публикации. Основные положения работы изложены в девяти опубликованных научных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, заключения, списка используемых источников из 125 наименований и 1 приложения. Общий объем диссертационной работы 138 машинописных страниц, включая 41 рисунок и 12 таблиц.

Защищаемые положения. На защиту выносятся:

конструкции защитных сооружений для технологического управления процессом охраны земель на водосборах;

результаты теоретических и экспериментальных исследований движения потока на водосливе с зубчатым гребнем и в камерах защитного сооружения;

технологическая схема работы защитных сооружений.

Существующие методы определения максимальных расходов поверхностных вод

Для технических расчетов важной характеристикой дождя является интенсивность выпадения. Для расчета максимальных расходов поверхностного стока на водосборах с разным временем добегания воды требуется знать наибольшие слои осадков и наибольшую среднюю интенсивность дождя за разные интервалы времени, а также вероятность повторения этой интенсивности. Максимальный расход достигается при равенстве времени добегания и выпадения дождя - так называемой критической продолжительности дождя (рисунок 1.1). Интенсивность дождя при критической продолжительности называется предельной интенсивностью [36, 48]. Расходы поверхностных вод определяют по методу предельных интенсивностей СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения.» и ВСН 63-76 «Инструкция по расчету ливневого стока воды с малых бассейнов» [17, 94], где максимальный расход получается при одновременном стоке со всего бассейна где ц — коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади [94]; qr — максимальная из равновероятных интенсивностей, отвечающая продолжительности времени добегания, м /с. где zmid — среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока, для грунтовых поверхностей zw =0,064; А, п — параметры, для предгорной зоны Краснодарского края «=0,63 при Р \ и «=0,56 при Р \ [94]; Р - период однократного превышения расчетной интенсивности дождя; F — расчетная площадь водосбора, га; tr — расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности до расчетного участка, мин. где #20 - интенсивность дождя продолжительностью 20 мин при Р=\ год, для предгорной зоны Краснодарского края q2o-\20 л/с на 1 га [94]; у — показатель степени, для предгорной зоны Краснодарского края у=1,82 [94]; тг — среднее количество дождей за год, для предгорной зоны Краснодарского края wr=100 [94]. Для случайно распределяющихся явлений период однократного превышения расчетной интенсивности дождя связан с заданной обеспеченностью или вероятностью ежегодного превышения по закону распределения независимых событий Пуассона [28] где Рв - вероятностью ежегодного превышения, %.

Расход стока от предельного дождя рассчитывается при периоде однократного превышения интенсивности предельного дождя Рд=(0,05-Ю,1) года. Объем стока поверхностных вод, поступающих на защитные сооружения при залповых сбросах, определяется по формуле где К— коэффициент, показывающий часть расхода поверхностных вод, направляемую на защитные сооружения [102]; tпаводка - время выпадения осадков и добегания от наиболее удаленной точки площади водосбора, мин. Объем твердого осадка, поступающего на защитные сооружения при залповых сбросах, определяется по формуле гдер - мутность потока, определяемая по [28], кг/м3. Содержание наносов в поверхностном стоке наносит большой ущерб сельскому хозяйству, а также водному хозяйству в эксплуатации гидроузлов и систем, в связи с чем необходимо предотвратить попадание крупных фракций наносов в водные объекты и обеспечить возврат плодородного слоя почвы на сельскохозяйственные угодья. Задержание наносов, выносимых с сельскохозяйственных территорий, как защитное мероприятие включает целый комплекс противоэрозионных работ на водосборе: организационных, землеустроительных, агротехнических, лесомелиоративных, гидротехнических.

Его реализация — процесс долговременный и постоянный, потому что, выполняя защиту в одном месте, провоцируется возникновение эрозии в другом [1, 42, 73]. Способы задержания крупных фракций наносов были рассмотрены в работах: СТ. Алтунина [5], М.А. Великанова [12], В.Г. Глушкова [18], В.Н. Гончарова [21], К.В. Гришанина [23], Г.В. Железнякова [30], И.С. Карасева [39], А.В. Караушева [40], Н.Е. Кондратьева [46], B.C. Лапшенкова [61], И.И. Леви [63], В.М. Маккавеева [65], Н.И. Маккавеева [66], И.В. Попова [46], Б.Ф. Снищенко [46], Б.А. Фидмана [115]. Следует отметить появившиеся в последнее время работы по малым водотокам Е.В. Кузнецова [55], М.М. Мордвинцева [75] и др. [8, 22, 79]. Исследования и практика восстановления малых водотоков за рубежом наиболее полно отражены в книге американских ученых под редакцией Д.А.Гора[16]. Наибольшее количество наносов выносится в водные объекты через балки и овраги [9, 50]. Самым простым и надежным средством их задержания является обсадка тальвегов и склонов кустарником и высокостебельными травами. Если поверхность в местах посадки подвержена эрозии, то ее надо сначала защитить хворостяной, тростниковой или соломенной выстилкой, которую необходимо закрепить, и по этой выстилке посадить кустарник, который вырастает за 3+4 года. В тех случаях, когда простейшие способы задержания наносов оказывается недостаточными, используется отвод потока от русла с целью освобождения его от крупных фракций наносов пропуском через искусственный иглофильтр [105]. Для защиты русловой емкости используют разработку нового русла с отводом наносов в старое. В конкретном случае принятию решения сопутствует технико-экономическое обоснование вариантов.

Конструкции и принцип действия защитных сооружений

На кафедре гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения КубГАУ разработана конструкция защитного сооружения лабиринтного типа (патент РФ №2153045), перегородки которого расположены в виде лабиринта (рисунок 2.2 и 2.3) [81]. Разработанная конструкция защитного сооружения лабиринтного типа состоит из подводящего русла 1, по которому поток с крупными фракциями наносов с прилегающих территорий отводится в приемную камеру 2, где происходит их основное задержание.

Затем через водослив с зубчатым гребнем 3 поток поступает в камеру отстаивания, разделенную на три отсека 4, 6, 8 при помощи перегородок 5 и 7. Водослив с зубчатым гребнем 3, устанавливаемый на выходе из приемной камеры 2, обеспечивает плавный вход в камеру отстаивания и равномерное распределение потока по ширине водослива. В отсеках камеры отстаивания происходит осаждение наносов.

На выходе из камеры отстаивания часть потока увлекается в пропускную камеру 10, другая его часть поступает в камеру для задержания плавающих веществ 13. Камеры разделены при помощи перегородки 12. На входе в пропускную камеру располагается затвор 9, предотвращающий вынос крупных фракций из камеры отстаивания, а на выходе - водослив 14. На входе в камеру для задержания плавающих веществ предусмотрен водослив 11, обеспечивающий плавный перелив потока, а на выходе - затвор 15, позволяющий задерживать плавающие вещества в камере 13.

Из пропускной камеры 10 и камеры для задержания плавающих веществ 13 очищенный поток поступает в отводящую камеру 16 и через каменную фильтрующую дамбу 17 - в водоприемник. Защитное сооружение сверху может перекрываться железобетонными плитами 18, оборудованными съемными герметичными люками. Каменная фильтрующая дамба 17 выполняет роль берегоукрепления, предотвращая размыв русла водоприемника в местах водовыпусков поверхностных вод, а также служит основанием при устройстве дороги 19, обеспечивающей доступ к сооружению.

Очищенный поток через каменную фильтрующую дамбу поступает в водоприемник, а крупные фракции наносов задерживаются в защитном сооружении, откуда периодически удаляются. На кафедре гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения КубГАУ разработана конструкция защитного сооружения сегментного типа, перегородки которого расположены в виде сегментов (рисунок 2.4 и 2.5). Защитное сооружение сегментного типа состоит из элементов, аналогичных защитному сооружению лабиринтного типа, но при этом камеры имеют криволинейное очертание и, в зависимости от угла входа потока, имеется возможность регулировать степень очистки. При значительной экономии строительных материалов данные сооружения остаются трудоемкими в изготовлении и устройстве.

На кафедре гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения КубГАУ разработана конструкция защитного сооружения блочно-модульного типа (положительное решение № 2003 137 262), увеличение пропускной способности достигается при помощи многократного использования одной конструкции (модуля) (рисунок 2.6). Причем, варьируя количеством и расположением блоков, достигается требуемая степень задержания, сооружение естественным образом вписывается в рельеф местности. Достоинство блочно-модульного сооружения состоит также в том, что имеется возможность ремонта одного модуля при работающем сооружении.

По способу удаления отложившихся наносов защитные сооружения могут быть с механической очисткой, когда твердый осадок периодически удаляется средствами механизации, или гидравлической, когда наносы смываются водой через промывные устройства (рисунок 2.7).

Оптимизация геометрических параметров камеры для задержания плавающих веществ и пропускной камеры

Поток воды на выходе из камеры отстаивания 8 (рисунок 3.1) шириной , В разделяется на два потока. Первый поток через затвор 9 поступает в пропускную камеру 11, ширина которой bj, а второй поток через водослив 10 поступает в камеру для задержания плавающих веществ 14 шириной Ь2. Пропускная камера 11 и камера для задержания плавающих веществ 14 разделены при помощи перегородки 12. В отводящей камере 16 происходит слияние потока, переливающегося через водослив 13 из пропускной камеры 11 и проходящего через затвор 15 из камеры для задержания плавающих веществ 14. Из рисунка (3.1) видно, что ширина камеры отстаивания равна ширине отводящей камеры и равна В, а сумма ширины пропускной камеры и камеры для задержания плавающих веществ равна b,+b2=B. (3.47) Длина пропускной камеры равна длине камеры для задержания плавающих веществ и равна L\. При проектировании пропускной камеры и камеры для задержания плавающих веществ были поставлены следующие задачи: оптимизация размеров камер; пропуск максимальных расходов; задержание плавающих веществ. Расход воды на прямоугольном водосливе определяется по следующей формуле [47] где т - коэффициент расхода водослива; Ъ — ширина водослива, м; Н0 — полный напор на водосливе.

Так как скорости подхода потока к водосливу малы, принимаем его равным геометрическому напору Н0=Н, м. Расходы воды на водосливе №1, устанавливаемом на выходе из пропускной камеры 11 и на водосливе №2, устанавливаемом на входе в камеру для задержания плавающих веществ, соответственно равны где Q\, Qi — расходы воды на водосливе №1 и №2, м /с; т — коэффициент расхода водослива, так как водосливы имеют одинаковую конструкцию, считаем что wi=w2=0,41 [41]; b\,bi- ширина водослива №1 и №2 соответственно, м; Н\=кг-с\ — напор на водосливе №1, м; H2=h\-C2 — напор на водосливе №2, м; h\ — глубина потока в камере отстаивания, м; hi — глубина потока в пропускной камере, м; с\ - высота порога водослива №1, м; ?2 - высота порога водослива №2, м. Расход воды при истечении из отверстия определяем по формуле [114] где JUQ — коэффициент расхода отверстия; ш— площадь отверстия, м2; z0 — разность уровней воды в верхнем и нижнем бьефах, подсчитанная с учетом скорости подхода. Пренебрегая скоростью подхода, принимаем равной z, м. Расход потока, проходящего через затвор №1, расположенный при входе в пропускную камеру 11 (рисунок 3.1) равен где / о - коэффициент расхода отверстия, определяется по формуле [111] Ш\=Ь\Є\ — площадь отверстия, м ; Ь\ — ширина отверстия, м; е\ — высота поднятия затвора, м; z\ =h\-hi — разность уровней воды в верхнем и нижнем бьефах, м. где (ио) 7ш"0 62 _ коэффициент расхода отверстия для совершенного сжатия; Р=2(Ь\+е{) — периметр отверстия, м; Р =Ь\+2е\ - часть периметра отверстия, где струя не испытывает сжатия, м.

Так как Ь\»ех, то Р»2Р и из формулы (3.53) Учитывая, что расход потока, проходящего через пропускную камеру, остается постоянным, приравниваем расходы, определенные на водосливе №1 по формуле (3.48) и на затворе №1 по формуле (3.52) Из камеры отстаивания расход разделяется на два потока, каждый из которых проходит через водослив. Сумма расходов воды на водосливах №1 и №2, определенная по формулам (3.11) и (3.12), равна полному расходу Q m. Совместное решение уравнений (3.54) и (3.60) позволяет подобрать оптимальные размеры пропускной камеры Ъ\,с\ и еь регулирующие пропуск максимальных расходов и размеры камеры для задержания плавающих веществ Ьг и с2, обеспечивающие плавный вход в камеру. Для обеспечения плавного входа в камеру для задержания плавающих веществ необходимо максимально уменьшить напор на водосливе №2.

Так как с2фки то необходимо определить условия, при которых сі принимает максимальные значения. Оптимизация размеров камеры для задержания плавающих веществ достигается за счет уменьшения рабочей длины /, для чего необходимо уменьшить расход, проходящий через камеру, что может быть достигнуто увеличением ширины камеры пропуска чистой воды. Совместное решение уравнений (3.54) и (3.64) при соблюдении условий (3.62) и (3.63) показывает, что оптимальные значения высоты порога водослива №1 при неблагоприятных условиях, когда через сооружение проходят максимальные расходы, лежат в пределах =0,7- 0,9 м, оптимальные значения высоты поднятия затвора - еі=0,05-Ю,25 м, оптимальные значения относительной ширины - Ъ=1+2,5 при этом высота порога водослива №2 сі максимально приближается к глубине потока в камере отстаивания h\ (рисунок 3.4-3.7). Размеры пропускной камеры и камеры для задержания плавающих веществ на основании вышеперечисленных формул рекомендуется подбирать по номограмме (3.8) при b=l; 1,5; 2; 2,5, при промежуточных значениях относительной ширины принимается ближайшее значение

Исследование глубины потока на боковом водосливе с зубчатым гребнем

В разработанной конструкции защитного сооружения лабиринтного типа имеет место сложный характер протекания потока по камерам, поэтому выполняем анализ режимов работы каждой камеры отдельно. Учитывая многофакторность явления и неизвестность функциональной связи между определяющими это явление факторами, принят экспериментальный метод определения глубины на водосливе с зубчатым гребнем по ширине потока (hx) в сечении х с критерием ж — теоремы [3, 51, 69]. Глубина воды на водосливе с зубчатым гребнем в сечении х - hx зависит от расстояния до сечения 1Х, глубины потока в начале водосливного участка И1ШЧ, пропускной способности сооружения, то есть расхода Q. Все эти величины являются независимыми переменными. Несмотря на то, что ускорение силы тяжести g есть величина постоянная, его следует также учитывать при рассмотрении движения потока. Такие физические свойства воды как плотность ры и динамическая вязкость /л также являются независимыми переменными.

Учитывая материал, из которого состоит сооружение, необходимо принять во внимание высоту неровностей поверхности А как одну из независимых переменных. В этом случае получаем семь независимых переменных и общее уравнение можно записать в следующем виде или Используя ж - теорему можно составить критериальное уравнение [6] где каждое ж выражается через величины, представленные в уравнении (4.29). Рассматриваемые восемь размерных величин определяются тремя основными величинами - силой, длиной и временем. Поэтому количество безразмерных компонентов ж равно пяти В этом случае искомое уравнение примет вид Для каждого безразмерного комплекса 7г,- можно записать их выражения Заменяя функциональные переменные в системе уравнений (4.33) их размерностями в системе СИ, по каждому из них имеем Уравнение (4.38) относится к общему соотношению второго класса, допускающему применение факторных экспериментов [45]. В связи с этим создается возможность провести сбалансированный эксперимент, в котором X, Y и Z принимаются на соответствующих уровнях и вопрос решается с помощью латинского квадрата. При этом для строк, содержащих переменные X, Y и Z по п уровням составляются логарифмические уравнения и по усредненным логарифмам получают значения результатов Р„ обусловленных влиянием соответствующих переменных X, YH Z. По данным экспериментов строятся графики или составляются таблицы, с помощью которых можно получить функции к\, к2 и к3 постоянные, составленные из значений Y и Z, Z и X, X и Y, последовательно исключаемые при использовании латинского квадрата; f\(X),f2(Y), ufs(Z) - функции переменных, соответственное, 7и Z. После решения уравнений (4.39) относительно функций f\ (X), fi(Y), и fi(Z) и подстановки их в формулу (4.38) получаем окончательно [45] P = k{Px\PY\Pz), (4.40)

На основании функции (4.38), включающей в себя три независимые переменные X, Y и Z, составляем латинский квадрат [104] (таблица 4.1). Перемещение берем на четырех уровнях. Для случая трех факторов при предположении линейной формы связи регрессионная (статистическая) модель может быть представлена полиномом (функцией отклика) вида где P - выход процесса (результат); b0 - коэффициент, характеризующий средний выход процесса; x,y,z- факторы, влияющие на выход процесса; b\,...b6 — коэффициенты, определяющие влияние каждого фактора на выход процесса, 67 - взаимосвязь между ними. Параметры функции х, у, z, а также коэффициенты от Ь0 до Ь7 определяются на основании экспериментальных исследований, выполненных на модельной установке, построенной в масштабе 1:5 натуральной величины. Величина шероховатости стального русла модели составляет около 0,1 мм, что соответствует шероховатости бетонного лотка в натуре. Расход воды QM составлял от 0,9 до 5,37 л/с (в натуре QH от 0,05 до 0,30 м3/с). Ширина водосливного участка /пв=0,8 м (в натуре 4 м).

Похожие диссертации на Обоснование параметров защитных сооружений для охраны земель на водосборах